脑毛细血管前括约肌调控成年与老年小鼠肌源性张力的机制研究及其在血压波动中的保护作用

这篇研究通过双光子显微镜技术，揭示了脑毛细血管前括约肌（PS）在成年和老年小鼠中调控肌源性张力（myogenic tone）的关键作用。研究发现，血压骤升（AHC）会破坏微血管肌源性反应和神经血管耦合（NVC），而老年小鼠的肌源性反应更为减弱。PS通过其收缩性周细胞（pericytes）的阻力作用，可能在老年小鼠中发挥更重要的血流调控功能。研究还发现老年小鼠微血管拓扑结构改变，如穿透性小动脉（PA）迂曲度增加、软脑膜侧支动脉密度降低，以及毛细血管密度在动脉端减少、静脉端增加。这些发现为理解脑微循环在衰老和高血压中的适应性变化提供了新视角。

　　

脑毛细血管前括约肌调控成年与老年小鼠肌源性张力的机制研究

引言
脑毛细血管前括约肌（PS）是连接穿透性小动脉（PA）和一级毛细血管的狭窄结构，周围包裹着收缩性周细胞。研究发现，PS在感觉刺激下可在几秒内扩张直径约30%，从而快速调控毛细血管血流的动态范围。研究假设PS可能在血压骤升时维持血流并保护下游毛细血管。为验证这一假设，研究团队通过双光子显微镜观察了麻醉状态下成年和老年小鼠的微血管动态。

材料与方法
实验使用74只NG2-dsRed或C57BL/6J小鼠（46只成年，28只老年）。通过股动脉导管监测血压，静脉注射血管紧张素II（ANG II）诱导急性高血压挑战（AHC）。采用双光子显微镜记录微血管图像，并通过激光消融技术破坏PS周围的周细胞。数据分析采用贝叶斯多层次模型，以处理嵌套数据结构。

结果

1. 急性高血压挑战破坏微血管功能
   AHC导致微血管肌源性反应和NVC受损，老年小鼠的肌源性反应减弱更明显。PS消融后，NVC反应降低50%以上，但下游血流参数（RBC_v
   和RBC_flux
   ）未显著改变。

2. 老年小鼠微血管拓扑结构改变
   老年小鼠表现为：

• 穿透性小动脉迂曲度增加
• 软脑膜侧支动脉密度降低
• 毛细血管密度在动脉端减少、静脉端增加
• 毛细血管下游“球状膨大”（bulbs）增多，可能是血压波动导致的血管壁不可逆扩张。

1. 心跳驱动的微血管搏动减弱
   老年小鼠的微血管直径搏动功率（P_d
   ）降低，提示血管壁僵硬度增加，而中心位置搏动（P_c
   ）无变化，表明大动脉搏动幅度未受影响。

讨论

1. PS在血压调控中的双重角色
   PS既是NVC的关键执行者（通过肌内皮连接传递信号），又是血压波动的缓冲器。其阻力特性在老年小鼠中尤为重要，可能补偿微血管拓扑结构的退化。

2. 衰老相关的微血管重塑
   动脉端毛细血管丢失和静脉端增生可能与年龄相关的毛细血管堵塞及代偿性血管生成有关。增加的bulbs可能是长期血压波动导致的微动脉瘤。

3. 方法学创新与局限
   研究首次量化了微血管直径和位置的心跳搏动谱，但PS消融对下游血流的影响仍需进一步验证。

总结
研究揭示了PS在脑微循环调控中的核心地位，其功能受损可能加速衰老相关的脑血管病理。未来研究可靶向PS周细胞，探索其对高血压和认知衰退的干预潜力。